Dalvik虚拟机

Dalvik虚拟机是谷歌专门为Android平台开发的虚拟机，它运行在Android运行时库中。

DVM与JVM的区别

DVM并没有遵循JVM规范来实现，严格意义上来说不能算是一个JVM，它们区别如下：

1、基于的架构不同

JVM基于栈，意味着需要去栈中读写数据，所需的指令更多，速度相对会变慢，对于性能有限的移动设备而言显然是不适合的。DVM是基于寄存器的，它没有基于栈的虚拟机在复制数据时使用大量的出入栈指令，同时指令更加紧凑，更简洁。但是由于显示指定了操作数，所以基于寄存器的指令会比基于栈的指令要大，但是由于指令数量的减少，总的代码数不会增加多少。

2、执行的字节码不同

JVM会通过.class文件和jar文件获取相应的字节码，而DVM会用dx工具将.class文件转换为.dex文件，然后DVM会从该.dex文件读取指令和数据。
.class文件包含了该类的常量池、类信息、属性等，JVM加载这些信息会很慢，这对移动设备而言并不合适。而.dex文件将所有的.class文件里面所包含的信息全部整合在一起，加快了加载速度，同时.class文件存在了很多冗余信息，dex工具会去处这些冗余信息，减少I/O操作，加快类的查找速度。

3、DVM允许在有限的内存中同时运行多个进程

DVM经过优化，允许在有限的内存中同时运行多个进程。Android中每个应用都运行在一个DVM实例中，每一个DVM实例都运行在一个独立的进程空间中，独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。

4、DVM有Zygote创建和初始化

Zygote是一个DVM进程，同时也用来创建和初始化DVM实例。每当系统需要创建一个应用程序时，Zygote就会fork自身，快速地创建和初始化一个DVM实例，用于程序的运行。对于一些只读的系统库，所有的DVM实例都会和Zygote共享一块内存区域，节省了内存开销。

5、DVM有共享机制

DVM拥有预加载——共享机制，不同应用之间在运行时可以共享相同的类，拥有更高的效率。而JVM不存在这种共享机制，打包以后的程序都是彼此独立的程序。

6、DVM早起没有使用JIT编译器

早期DVM每次执行代码，都需要解释器将dex代码编译成机器码，然后交于系统执行，从Android2.2以后DVM开始使用JIT编译器，它会对多次执行的热点代码进行编译，生成相当精简的本地机器码，这样在下次执行到相同逻辑的时候，直接使用编译后的本地机器码。需要注意的是，应用程序每次重新运行的时候，都会重做这个编译工作，因此每次重新打开应用程序，都需要JIT编译器。

DVM的运行时堆

DVM的运行时堆使用标记——清除（Mark-Sweep）算法进行GC，它由两个Space以及多个辅助数据结构组成，两个Space分别是Zygote Space（Zygote Heap）和Allocation Space（Active Heap）。Zygote Space用来管理Zygote进程在启动过程中预加载和创建的各种对象，Zygote Space不会触发GC，在Zygote进程和应用程序进程之间会共享Zygote Space。在Zygote进程fork第一个进程之前，会把Zygote Space分为两部分，原来的已被使用的那部分堆仍然叫Zygote Space，而未被使用的那部分堆就叫Allocation Space，以后的对象都会在Allocation Space上进行分配和释放，Allocation Space不是夸进程共享的，在每个进程中都独立的拥有一份。除了这两个Space，还包含以下数据结构。

• Card Table：用于DVM Concurrent GC，当第一次进行垃圾标记后，记录垃圾信息。
• Heap Bitmap：有两个Heap Bitmap，一个用来记录上次GC存活的对象，另一个用来记录这次GC存活的对象。
• Mark Stack：DVM的运行时堆使用标记—清除算法，Mark Stack就是在GC的标记阶段使用的，它用来遍历存活的对象。

参考资料

• Android进阶解密. 刘望舒。